氮肥施用量對(duì)鹽粳水稻蚜蟲發(fā)生及產(chǎn)量的影響

于深州， 邢亞楠， 郭莉， 車喜慶， 桑海旭

摘? 要：為探明施氮量對(duì)遼河稻區(qū)鹽粳系列品種（系）上蚜蟲種群發(fā)生量及稻米產(chǎn)量的影響，探討減施氮肥對(duì)水稻麥長(zhǎng)管蚜的控害效果，比較不同氮肥水平下粳稻的產(chǎn)量關(guān)系。結(jié)果表明，蚜蟲的種群數(shù)量隨著氮肥水平的提高而增加，減氮25%可有效降低蚜蟲種群數(shù)量，降低其危害。同時(shí)施氮量可顯著影響水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量值，減氮25%對(duì)水稻產(chǎn)量降低影響不顯著。綜合評(píng)估氮肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響和蚜蟲危害程度，本研究明確氮肥最佳施用量為135 kg/hm2水平，各粳稻品種（系）的蚜蟲種群數(shù)量均值較常規(guī)施肥田可降低46.33%，各粳稻品種（系）的水稻理論產(chǎn)量均值穩(wěn)定在718.12 kg/667 m2，兼顧了蟲害防控，穩(wěn)定了水稻產(chǎn)量和優(yōu)化了生態(tài)效益。

關(guān)鍵詞：氮肥；麥長(zhǎng)管蚜；水稻產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：Ｓ511.062? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673－6737（２０23）05－００14－０6

Effects of Nitrogen Application Rate on Aphid Occurrence

and Yield of Yangeng-series Rice

YU Shen-zhou ， XING Ya-nan ， GUO Li ， CHE Xi-qing ， SANG Hai-xu*

（Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract：In order to investigate the effects of nitrogen application rate on aphid population occurrence and rice yield in Yangeng-series varieties（lines） in Liaohe rice area， to explore the control effect of reduced nitrogen application on rice Macrosiphum avenae， and to compare the yield relationship of japonica rice under different nitrogen fertilizer levels. The results showed that the aphid population increased with the increase of nitrogen fertilizer level， and 25% nitrogen reduction could effectively reduce the aphid population and its harm. At the same time， nitrogen application rate can significantly affect rice yield components and yield value， while 25% nitrogen reduction has no significant effect on rice yield reduction. Comprehensive evaluation of the damage degree of nitrogen fertilizer on rice yield and aphid showed that the optimal nitrogen fertilizer application rate was 135 kg/hm2， the average aphid population of each japonica rice variety（lines） was reduced by 46.33% compared with the conventional fertilizer field， and the average theoretical rice yield of each japonica rice variety（lines） was stable at 718.12 kg/667 m2， taking into account pest control， Stable rice yield and optimized ecological benefits.

Key words：Nitrogen fertilizer; Macrosiphum avenae; Yield

水稻作為我國第二大糧食作物，稻谷年平均總產(chǎn)量達(dá)20 422萬噸，占糧食總產(chǎn)量的1/3，對(duì)保障國家糧食安全發(fā)揮著舉足輕重的作用[1]。建國以來，我國水稻耕作面積經(jīng)歷了“3增2減”后，總面積基本穩(wěn)定在3 000萬hm2左右。而水稻單產(chǎn)和總產(chǎn)不斷提高，漲幅近3倍[2]。這不僅得益于品種產(chǎn)能的挖掘，更源于栽培科技的跨越式發(fā)展[1]?；瘜W(xué)肥料的使用，尤其是氮肥對(duì)水稻增產(chǎn)的貢獻(xiàn)最為顯著[2]。目前我國單季稻的純氮量為180 kg/hm2，遠(yuǎn)超世界平均水平的3/4[3]。在水稻生產(chǎn)中氮肥使用存在很大程度的盲目性和不科學(xué)性，不僅增加生產(chǎn)成本，還會(huì)使水稻減產(chǎn)，影響稻米產(chǎn)量品質(zhì)，甚至污染環(huán)境，影響農(nóng)田的可持續(xù)利用[4-7]。

盤錦作為遼寧省優(yōu)質(zhì)稻米的主要產(chǎn)區(qū)，其稻米產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)遼寧水稻產(chǎn)業(yè)具有重要影響。近些年，受氣候變暖和耕作條件的影響，盤錦水稻穗期連年遭受麥長(zhǎng)管蚜的刺吸危害，其分泌的蜜露招至霉污病的發(fā)生，影響水稻光合作用和正常生理代謝，導(dǎo)致秕谷率上升，降低了水稻的產(chǎn)量及品質(zhì)。植物體內(nèi)的氨基酸、可溶性糖、蛋白質(zhì)及脂肪等是植食性昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育的不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)[8]。蚜蟲特嗜水稻穗部，吸食稻粒韌皮部汁液中的氨基酸、可溶性糖及微量礦物質(zhì)[9]。栗治的研究結(jié)果表明，隨著施氮量的增加，植株體內(nèi)可溶性糖降低、蛋白質(zhì)含量增加，促進(jìn)麥二叉蚜生長(zhǎng)發(fā)育[10]。辛苗研究報(bào)道，高氮水平對(duì)瓜蚜生長(zhǎng)繁殖具有促進(jìn)作用[11]。絕大多數(shù)研究表明，增施氮肥有利于植食性昆蟲對(duì)寄主選擇和生長(zhǎng)發(fā)育繁殖[12，13]。針對(duì)蚜蟲的防治，現(xiàn)階段主要以化學(xué)農(nóng)藥為主，但不合理的施藥，不僅造成蚜蟲抗藥性增加，殺傷天敵，污染環(huán)境，也不利糧食安全。國家倡導(dǎo)“雙減”的生態(tài)農(nóng)業(yè)政策背景下，通過減少化肥和農(nóng)藥的使用量和頻次，對(duì)確保農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和提升品質(zhì)具有重要意義。通過合理施肥，調(diào)控植物對(duì)營養(yǎng)的吸收及對(duì)病蟲害的抗性。

目前，關(guān)于施氮量對(duì)小麥蚜蟲和產(chǎn)量的影響研究較多，但田間關(guān)于施氮量對(duì)水稻蚜蟲的影響鮮有報(bào)道。為明確減施氮肥對(duì)遼河稻區(qū)鹽粳系列各粳稻品種（系）上蚜蟲發(fā)生情況及產(chǎn)量的影響，本研究選取15個(gè)鹽粳系列水稻品種（系），開展田間減施氮肥試驗(yàn)，明確減施氮肥對(duì)水稻蚜蟲的防治效果及稻米產(chǎn)量，以期為科學(xué)合理的施肥提供依據(jù)，豐富水稻蚜蟲的防控策略。

1? 材料與方法

1.1? 供試材料

供試水稻品種：共15個(gè)鹽粳水稻品種（系），均由遼寧省鹽堿地利用研究所提供。

肥料：錦州大地豐摻混復(fù)合肥（N：P：K比例為28：18：8）；尿素（總氮≥46%），北方華錦化學(xué)工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

于2022年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)基地（盤錦市大洼區(qū)小劉家村）進(jìn)行試驗(yàn)。采用裂區(qū)設(shè)計(jì)法，各施氮量為主區(qū)，粳稻品種為副區(qū)。試驗(yàn)共設(shè)置：零氮（0 kg/hm2），減氮（135 kg/hm2），正常氮（180 kg/hm2）3個(gè)施氮水平，分別記為N0、N1、N2，每個(gè)處理15個(gè)粳稻品種（系），每個(gè)品種（系）種植兩壟。

于2022年4月23日育苗， 5月27日插秧，10月9日收獲。每小區(qū)長(zhǎng)38.5 m，寬2.1 m，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。主區(qū)四周做田埂，以防水肥滲漏。施肥方式：磷肥為過磷酸鈣，用量133.3 kg/hm2，鉀肥為硫酸鉀，用量120 kg/hm2，且全部作為基肥一次性施入。氮肥分為基肥、蘗肥、穗肥，按照4：4：2分施，其中大地豐摻混復(fù)合肥作為基肥，尿素作為追肥施入。其它田間管理同一般生產(chǎn)田。

1.3? 試驗(yàn)調(diào)查

1.3.1? 不同氮肥水平對(duì)水稻蚜蟲發(fā)生量的影響? ? ? 依據(jù)多年盤錦稻區(qū)水稻蚜蟲發(fā)生規(guī)律調(diào)查，可知9月20日前后為水稻麥長(zhǎng)管蚜發(fā)生高峰。于2022年9月25日水稻灌漿末期調(diào)查不同氮肥水平下，各粳稻品種（系）蚜蟲數(shù)量。各處理采用“Z”字五點(diǎn)法，每點(diǎn)盆拍3穴，分別統(tǒng)計(jì)每盆水稻穗部和莖稈上麥長(zhǎng)管蚜的數(shù)量。

1.3.2? 不同氮肥水平對(duì)水稻產(chǎn)量的影響? 每個(gè)處理隨機(jī)選取5個(gè)1.2 m2樣方，統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣方內(nèi)所有稻株穗數(shù)。每個(gè)處理隨機(jī)選取25株水稻，脫粒陰干后混合，稱量千粒重。依據(jù)水稻穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重計(jì)算水稻理論產(chǎn)量。

1.4? 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS17.0軟件進(jìn)行方差分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同氮肥水平對(duì)水稻蚜蟲發(fā)生量的影響

由表1可知，隨著施氮量的增加，各粳稻品種（系）上蚜蟲發(fā)生量的平均值逐漸增加。N2正常氮肥水平下，15個(gè)粳稻品種（系）中，14個(gè)品種（系）上蚜蟲發(fā)生量極顯著高于N1處理和N0處理。所有粳稻品種（系）在N2處理下，蚜蟲發(fā)生平均值為152.80頭/穴，極顯著高于N1處理和N0處理。另N1處理各粳稻品種（系）蚜量平均值為82.00頭/穴，N0處理下各粳稻品種（系）蚜蟲發(fā)生量平均值為25.00頭/穴，兩者之間差異極顯著。從肥量角度看，粳稻YJ15在各施肥處理下蚜蟲發(fā)生量均較低，為較好的抗蚜粳稻品種（系）。同時(shí)可以看出各氮肥水平下，水稻蚜蟲在各粳稻品種（系）植株上呈垂直分布，以穗部蚜蟲分布比例最大，各氮肥處理穗部蚜蟲占比平均值分別為81.26%、82.11%、81.88%，穗部危害最為嚴(yán)重。由此可見，氮肥施用量從N2處理降至N1處理，即可顯著降低蚜蟲對(duì)遼河稻區(qū)粳稻的危害。

2.2? 不同氮肥水平對(duì)各粳稻品種（系）產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)的影響

由表2可知，各粳稻品種（系）產(chǎn)量的總體理論產(chǎn)量平均值，隨著氮肥水平的提高而增大。N2處理下各粳稻品種（系）的理論產(chǎn)量均值與N1處理間差異不顯著，但N2處理和N1處理理論產(chǎn)量均值顯著高于N0處理。隨著氮肥施用水平的提高，各粳稻品種（系）千粒重均值逐漸降低，其中N1處理和N2處理的千粒重均值均極顯著低于N0處理，而處理N2和處理N1間差異不顯著；氮肥施用量從N0處理增加到N1處理，結(jié)實(shí)率極顯著降低，但氮肥施用量從N1處理增加到N2處理，兩處理間結(jié)實(shí)率差異不顯著。隨著氮肥水平的提高，各粳稻品種（系）實(shí)粒數(shù)平均值降低，但各氮肥處理間差異不顯著；各粳稻品種（系）的分蘗平均值極顯著受氮肥水平影響，施氮量增加促進(jìn)粳稻品種（系）的分蘗；由此可見，不同施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響主要體現(xiàn)為對(duì)分蘗數(shù)的影響。同時(shí)在兩種有肥條件下，N1處理較N2處理少施肥45 kg/hm2，但各粳稻品種（系）的理論產(chǎn)量均值并未出現(xiàn)顯著下降。

3? 結(jié)論與討論

通過調(diào)控植物營養(yǎng)控制病蟲害的發(fā)生是最經(jīng)濟(jì)、最安全、最有效的農(nóng)業(yè)防治措施之一，符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。而氮素作為植物和植食性昆蟲重要的營養(yǎng)成分，是營養(yǎng)調(diào)控的研究熱點(diǎn)[11]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著氮肥施用量的增加，水稻麥長(zhǎng)管蚜的發(fā)生量增大。當(dāng)?shù)适┯昧繛?35 kg/hm2時(shí)，蚜蟲發(fā)生量平均值為82.00頭/穴，較處理N2蚜量極顯著下降，發(fā)生量均值約降低46.33%，與前人研究結(jié)果一致。李素娟發(fā)現(xiàn)，追施氮肥對(duì)任何品種小麥上的麥蚜種群密度有促進(jìn)作用[14]。王春義研究表明，棉田追施氮肥有利棉蚜種群數(shù)量增長(zhǎng)[15]。但也有相關(guān)研究顯示，害蟲的發(fā)生與氮肥施用存在負(fù)相關(guān)性，認(rèn)為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)受多因子控制的復(fù)雜系統(tǒng)，不同植物種類對(duì)氮肥水平的響應(yīng)不同[16]。因此，后期需進(jìn)一步明確施氮量對(duì)水稻生理指標(biāo)影響，進(jìn)一步解析蚜蟲危害的生理機(jī)制。同時(shí)發(fā)現(xiàn)品種（系）YJ15為較好的抗蚜粳稻，為后續(xù)抗蚜育種和品種推廣提供科學(xué)依據(jù)。

施氮量主要通過影響水稻有效分蘗數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而影響水稻的產(chǎn)量[17-19]。張慶認(rèn)為隨著施氮量的增加，在千粒重和結(jié)實(shí)率穩(wěn)定的情況下，會(huì)實(shí)現(xiàn)穗數(shù)和穗粒數(shù)的協(xié)同增加[20]。馬暢認(rèn)為氮肥對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素中穗數(shù)影響最大，其次是穗粒數(shù)[21]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，從均值看，N2和N1處理較N0處理水稻理論增產(chǎn)分別為14.07%、10.96%，其千粒重和結(jié)實(shí)率較N0處理極顯著降低，而實(shí)粒數(shù)與N0處理差異不顯著，N2和N1處理的分蘗數(shù)極顯著大于N0處理，分蘗數(shù)提高是其增產(chǎn)的主要原因。而N2處理較N1處理的分蘗數(shù)差異不顯著，N2較N1處理水稻理論增產(chǎn)2.8%，兩者之間產(chǎn)量差異不顯著。本研究結(jié)果顯示水稻穗粒數(shù)并未隨著氮肥的增加而增加，這可能與品種的分蘗和耐肥性及蚜蟲危害程度有關(guān)。

從數(shù)據(jù)總體可見，氮肥是影響水稻蚜蟲發(fā)生的重要栽培因素之一，生產(chǎn)中在確保稻米產(chǎn)量穩(wěn)定的情況下，適量減少氮肥的施用，不僅可以降低水稻蚜蟲的危害，還可提升稻米品質(zhì)。所以，本研究推薦最佳施氮量為135 kg/hm2，既能夠?qū)崿F(xiàn)水稻生產(chǎn)中蟲害防治與產(chǎn)量的協(xié)同提升，也能降低生產(chǎn)成本，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，賦能綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：王丹）